Модифицирование поверхности конструкционных материалов
Под модифицированием поверхности конструкционных и топливных материалов подразумевается изменение их поверхностных и объёмных характеристик вследствие воздействия на поверхность потоков различных частиц (нейтральных, ионов, электронов). Управляя энергией налетающих частиц реализуют процессы очистки поверхности от загрязнений, имплантацию частиц в приповерхностные слои, осаждение различных по составу, структуре, свойствам и характеристикам покрытий.
Работы по развитию методов осаждения покрытий ведутся в ННЦ ХФТИ более 40 лет и ведутся в трёх отделах. Наши специалисты проводят исследования и разработки в обеспечение создания промышленных методов, оборудования и технологий осаждения покрытий различного назначения с использованием таких методов:
- вакуумно-дугового,
- газофазного и плазмохимического,
- высокопроизводительных методов осаждения покрытий.
Oсновные направления исследований:
- антикоррозионная и антиэрозионная защита конструкционных материалов, работающих в различных условиях, в том числе в условиях воздействия высоких (до 2000°С) температур;
- повышение ресурса работы и качества обработки формообразующего и режущего инструмента;
- создание антифрикционных покрытий на конструкционных материалах;
- формирование изделий путем осаждение материалов из плазменной или газовой фазы;
- создание защитно-декоративных, бактерицидных и просветляющих покрытий;
- создание нового класса материалов (в т.ч. наноструктурных) в виде пленок, обладающих уникальными характеристиками и свойствами;
- создание покрытий в отверстиях и трубках (вплоть до d ≤ 1 мм) с L>>d.
Модифицирование поверхности конструкционных материалов базируется на следующих методах:
вакуумно-дуговое ионно-плазменное осаждение покрытий
Для генерации плазменных потоков используются сильноточные вакуумно-дуговые разряды. Управление параметрами и составом плазменных потоков обеспечивает реализацию процессов ионно-плазменной очистки, формирования переходных зон основа-покрытие, осаждение металлических и композиционных покрытий (оксидных, нитридных, карбооксидных и др.), а также позволяет осуществить ионную имплантацию при энергиях до десятков кэВ;
газофазные и плазмохимические процессы
Они обеспечивают нанесение защитных покрытий из тугоплавких металлов на различные изделия, включая капиллярные трубки и изготовление деталей из молибдена, вольфрама, нитрида кремния;
активированное термодиффузионное насыщение в вакууме
Эти методы позволяют наносить защитные покрытия на различные конструкционные материалы (включая молибден, вольфрам, углерод), обеспечивая длительную работоспособность изделий из них на воздухе при температурах до 2000°С
Специалисты института являются первопроходцами и лидерами в областях:
- создания промышленных технологий и оборудования для осаждения функциональных покрытий развиваемыми методами;
- синтеза алмазоподобных пленок из вакуумных дуг, горящих в парах углерода;
- синтеза поликристаллических алмазных слоёв и покрытий различного назначения из углеродосодержащих газовых смесей;
- разработки плазмооптических систем сепарации металлической плазмы;
- создания протяженных систем генерации металлической плазмы;
- разработки оборудования и процессов для получения вакуумно-дуговым или плазмо-химическим способами толстых (порядка миллиметров) покрытий и деталей;
- разработки и реализации оборудования и технологий для ионно-плазменного модифицирования поверхности ядерных конструкционных материалов;
- разработки процессов и оборудования для плазмохимического восстановления металлов из их галогенидов, оксидов и т.д.
В нашем институте Вы можете получить непосредственно от разработчиков уникальные новейшие технологии и установки, созданные для решения Ваших конкретных задач, квалифицированные рекомендации и советы по их применению.
Международное сотрудничество
Отделы разрабатывает, поставляет оборудование и узлы зарубежным компаниям.
